Iedereen weet dat JPEG.webp-afbeeldingen vatbaar zijn voor compressieartefacten. Dit betekent dat elke keer dat een afbeelding wordt geopend (al dan niet gewijzigd) en opnieuw wordt opgeslagen, de tonale structuur van de foto opnieuw wordt gecomprimeerd met hetzelfde destructieve proces. Door het opnieuw comprimeren van bestanden gaan altijd extra details verloren. Elke keer dat een JPEG.webp-afbeelding op een of andere manier wordt aangepast, worden die oorspronkelijke 256 kleurniveaus opnieuw verdeeld en gaan details verloren.
JPEG.webp-bestanden bieden verschillende niveaus van bestandscompressie en herhaaldelijk bewerken en opslaan zorgt voor verdere verslechtering.
Maar dat is de minste van de JPEG.webp-beperkingen.
Allereerst is JPEG.webp een oud formaat dat oorspronkelijk is ontworpen voor een lang vervlogen tijdperk. Een groep fotografische experts (Joint Photographic Experts Group) werd in 1986 samengesteld met als enig doel het verkleinen van zeer grote afbeeldingsbestanden:
- Weergeven op oude CRT-computermonitors (Cathode Ray Tube) - in feite oude tv-toestellen zonder de kanaaltuners
- Om efficiënt te reizen via het prille (trage) internet, dat is ontworpen om te voldoen aan de beste televisiestandaarden
- Om ze te comprimeren voor grootte en draagbaarheid. De eerste JPEG.webp-specificatie werd uitgebracht in 1992 en opnieuw geratificeerd in 1994.
Nu, meer dan 25 jaar later, is hetzelfde formaat nog steeds in gebruik!
De prijs van het programma
Veel elementen van een digitale afbeelding worden gewijzigd met JPEG.webp-bestandscompressie. Het is waar dat er tijdens het proces enorme hoeveelheden schijfruimte worden bespaard, maar belangrijke andere delen van de afbeelding worden weggegooid.
Eerst wordt het volledige RGB-signaal geconverteerd naar een verkorte kleurruimte die wordt gebruikt voor analoge tv, genaamd YCbCr. CRT-beeldschermen worden aangestuurd door rode, groene en blauwe spanningssignalen, maar het opslaan van RGB-signalen omvat redundante gegevens. Hoewel de meeste luminantie (helderheid) informatie (Y-kanaal) behouden blijft, zijn de twee kleurkanalen (rood en blauw) aanzienlijk kleiner in omvang.
Hoogtepunten die in het JPEG.webp-proces zijn afgekapt, zijn nog steeds aanwezig in het RAW-bestand.
Een origineel RGB-camerabeeld (TIFF, PSD) bevat enorme kleurniveaus; waarvan er vele niet door het menselijk oog kunnen worden onderscheiden. Aangezien het einddoel van JPEG.webp nul-lichaamsvet is, worden, zodra een basisinterpretatie van de afbeelding is gedefinieerd en de 256 kleuren geïdentificeerd, bijna alle "extra" kleuren verwijderd, waardoor slechts een skelet van het kleurbereik overblijft.
Kleuren worden gekarakteriseerd als bitdiepte; het aantal kleine gemeten stappen tussen full colour en geen kleur. Mensen kunnen slechts 200 niveaus van elke kleur waarnemen onder ideale verlichting.
Het probleem
De beslissing welke kleuren worden geëlimineerd, wordt vooraf bepaald door een JPEG.webp-sjabloon met een cookie cutter, in plaats van door de menselijke evaluatie van de tonale structuur van elke afbeelding. JPEG.webp beperkt de kleur voor alle afbeeldingen zonder onderscheid. Eén sjabloon past allemaal. Overtollige informatie wordt verwijderd.
In wezen is JPEG.webp-compressie meer als gewichtsverlies door het verwijderen van lichaamsdelen dan als vetreductie; meer een amputatie dan een dieet. Zoals ik later zal uitleggen, is de productie van een JPEG.webp-bestand het ideale uiteindelijke formaat, maar niet het meest ideale voor beeldbewerking.
JPEG.webp maakt gebruik van een fundamentele beperking van het menselijk zicht. We kunnen tonaliteit meer zien dan dat we individuele kleuren identificeren. Daarom zien we alleen vormen bij weinig licht. De basishelderheid blijft behouden bij JPEG.webp-bestanden, maar veel van de kleur wordt gedownsampled.
De volgende meerfasige, wiskundige transformaties in dit proces worden erg snel verbijsterend, dus laten we zeggen dat er enkele zeer ingewikkelde 8 × 8 pixelmatrixberekeningen plaatsvinden op basis van de beperkingen van visuele waarneming. Echte optische illusionaire voodoo is aan het werk om het "gewicht" van elk beeld verder te verminderen. De kwetsbaarheid van dit programma voor gewichtsverlies is dat JPEG.webp-kleuren het zwakst zijn in de hooglichten en vervelende artefacten kunnen vertonen wanneer de afbeeldingen opnieuw worden opgeslagen. Al die compressieberekeningen vinden weer plaats wanneer JPEG.webp-afbeeldingen opnieuw worden opgeslagen.
De basis van JPEG.webp-compressie is een ingewikkelde formulering met blokken van 8 pixels. De waarden van elk blok worden gekwantiseerd en gedestilleerd tot vergelijkbare kleuren om kleurvariaties te elimineren die het menselijk oog moeilijk kan onderscheiden.
JPEG.webp-bestanden verkleinen de grootte doorgaans 90% ten opzichte van het originele PSD- of TIFF-bestand met weinig waarneembaar verlies in beeldkwaliteit, zolang het bestand qua grootte en inhoud ongewijzigd blijft. Afbeeldingen die aanzienlijke gebieden met vergelijkbare tinten bevatten (luchten, oppervlakken van gebouwen, enz.), Profiteren het meest van dit bestandscompressieformaat.
Kwantisering
Deze JPEG.webp-standaard is niet zozeer een probleem met de beeldresolutie als wel een probleem met de kleurdiepte. Het aantal pixels wordt niet verminderd, maar het aantal kleuren wel. Het "gepixelde" uiterlijk wordt niet veroorzaakt door een verminderd aantal pixels, maar door een vermindering van de kleurkwaliteit van die pixels. Het zichtbare verlies is het gevolg van wijzigingen in de oorspronkelijke matrix van 8 × 8 pixels wanneer het bewerkte bestand opnieuw wordt opgeslagen.
In 1992 was het ondenkbaar om beelden te produceren met een hogere kwaliteit dan tv's konden uitzenden, inclusief de beperking van 256 tonen en het sRGB-kleurengamma. In 1992 was dit state-of-the-art spul en het heeft de industrie vele jaren goed gediend.
14-bits sensoren kunnen 16.000 kleurniveaus vastleggen in elk RGB-kanaal.
Maar toen ontwikkelde Silicon Valley camerabeeldsensoren en -processors die meer dan 8-bits beelden aankonden. Dat betekende dat digitale fabrikanten camera's begonnen te bouwen waarvan de afbeeldingen twee keer zoveel kleur bevatten (10-bits of 1000 kleurniveaus).
Vervolgens werden "deep-bit" -afbeeldingen door Adobe ondergebracht in Photoshop, wat alles veranderde. Er zijn veel grotere kleurruimten ontwikkeld om deze nieuw uitgebreide kleurdiepte te ondersteunen. (Houd er rekening mee dat bitdiepte gewoon een manier is om het bereik van een afbeelding in veel kleinere stappen tussen nulkleur en volledige kleur van een pixel te verdelen).
Diepe (kleur) ruimte
Mijn vriend Bruce Fraser (de vader van kleurbeheer) werkte samen met Adobe om te formuleren wat we kennen als Adobe RGB. Later werd een grotere kleurruimte ontwikkeld, ColorMatch RGB genaamd. Zelfs later werd een nog grotere kleurruimte ontwikkeld en kreeg het de naam ProPhoto RGB. Alle drie deze kleurruimten overschrijden de limiet van 256 niveaus van JPEG.webp.
Maar zelfs als een afbeelding wordt bewerkt in een van deze grotere kleurruimten, wordt deze automatisch teruggebracht tot 8 bits (256 niveaus) per kanaal wanneer deze wordt opgeslagen als JPEG.webp.
Bitdiepte is de maat voor tonen tussen full colour en geen kleur. JPEG.webp-afbeeldingen zijn van invloed op de bitdiepte van de afbeelding, niet op de afbeeldingsresolutie, zoals algemeen wordt aangenomen. Elke keer dat een JPEG.webp-bestand opnieuw wordt opgeslagen, neemt het kleurverlies toe en neemt de beeldhelderheid af.
Camera JPEG.webp's
In de camera opgeslagen JPEG.webp-bestanden worden "gevormd" door de camera-instellingen die van kracht waren toen de foto werd gemaakt. Het algoritme dat wordt toegepast op de beeldgegevens die door de beeldsensor worden verzameld, weerspiegelt het kleurmodel (sRGB, Adobe RGB en ProPhoto RGB), verscherpingsvoorkeuren, enz.
Een woord over compressie. Compressie is waarschijnlijk niet zo nauwkeurig als een term om JPEG.webp-beperkingen te beschrijven. Compressie klinkt als wat je tante Martha doet als ze een gordel gebruikt om zichzelf samen te persen tot een kleinere 'container', maar dat is iets heel anders. Als ze uitgeput is, is tante Martha er nog steeds.
JPEG.webp maakt gebruik van "lossy" -compressie, wat in feite betekent dat sommige delen voorgoed zijn weggegooid (of verwijderd). Tante Martha zou alleen willen dat haar gordel haar zou helpen om blijvend iets te 'verliezen'.
Zie beeldcompressie meer als een afkorting. Wanneer een JPEG.webp-bestand op schijf wordt opgeslagen, worden de gegevens die door de beeldsensor van de camera worden vastgelegd, gecomprimeerd tot een algemene mal, die wordt bepaald door de kleurinstellingen in de camera wanneer de foto wordt gemaakt.
Foto voltooid
Dit JPEG.webp-proces speelt in feite de voorbarige rol van photofinisher, door zijn eigen interpretatie van de scène uit te drukken. Wat begon als een 4000-16.000 niveau per kleurenafbeelding, wordt teruggebracht tot een afbeelding met 256 niveaus met slechts een skelet van kleur, waardoor er maar weinig ruimte overblijft voor toon- (of kleur) aanpassingen.
Zowel donkere als lichte tinten werden afgekapt door de JPEG.webp-sjabloon maar hersteld vanuit het RAW-bestand.
JPEG.webp-beperkingen van 256 niveaus knippen vaak helderdere tinten naar wit en donkere tinten vroegtijdig naar zwart (bovenste grijstinten hierboven). Met RAW-afbeeldingen kan de gebruiker details herstellen die verloren lijken te gaan (onderste grijsschaal).
Als de camera-instellingen niet perfect waren ingesteld om de helderheid (bitdiepte) en het contrast (toonbereik) van de bestaande scène vast te leggen, laat de JPEG.webp-gerenderde foto weinig ruimte over voor herstel.
Uiteindelijk wordt elke afbeelding verkleind tot een bestand met 256 niveaus voordat deze openbaar wordt gedeeld of als afdruk wordt geproduceerd. Dat is gewoon de aard van fotografie. Er zijn maar weinig printers die meer dan 256 kleurniveaus kunnen reproduceren, en zelfs als ze dat zouden kunnen, zou het menselijk oog die extra kleuren toch niet kunnen zien.
Terwijl digitale camera's tot triljoenen kleuren kunnen vastleggen, herkent het menselijk gezichtsvermogen minder dan 200 individuele rode, groene en blauwe kleuren.
JPEG.webp-voldoende?
Dus als we niet meer dan 200 verschillende niveaus van elke kleur kunnen zien (en JPEG.webp biedt 256), waarom hebben we dan de miljarden nodig die zijn vastgelegd als RAW-bestanden? Eenvoudig antwoord … die overtollige niveaus bieden voldoende bewegingsruimte om kleurniveaus en verzadiging in de meest visueel ideale 256 tonen te duwen voor printers om af te drukken en mensen om te observeren. Het draait allemaal om het optimaliseren van details.
Het dynamische bereik van de strandscène overschreed de JPEG.webp-“sjabloon” en de details van de hoogtepunten leken verloren te gaan (links) maar bleven behouden in het RAW-bestand (rechts).
Conclusie
Dus wat kunnen we hiervan afnemen?
Ten eerste is JPEG.webp de meest elementaire fotobestandsindeling en is het alleen ideaal (als camerabestand) als ALLE vooropname belichtingsfactoren overeenkomen met de huidige camera-instellingen. Ten tweede is het altijd het beste om uw camera zo in te stellen dat deze zowel hi-level JPEG.webp- als RAW-bestanden opneemt als een verzekeringspolis. En ten derde zorgen de onverkorte beeldgegevens die als RAW-bestand zijn opgeslagen, ervoor dat de uiteindelijke JPEG.webp wordt gevormd (zo dicht mogelijk) naar wat uw geest waarnam toen u op de ontspanknop drukte.
JPEG.webp is het digitale bestandsformaat waarmee u wilt eindigen, maar het is niet altijd het formaat waarmee u wilt beginnen. Bij elk fabricageproces is een verspillingsfactor betrokken, en digitale beeldvorming is daarop geen uitzondering. Het is beter om te veel te hebben dan te weinig. Begin altijd met meer dan u nodig heeft.
Ben van plan om af te vallen, maar doe het volgens uw schema.